國內(nèi)土壓平衡盾構(gòu)越江工程實(shí)例(存儲(chǔ)版)
【正文】 換方法，并成功地完成了盾尾密封的更換。 （ 2）江底噴渣 江底掘進(jìn)過程中在 620 環(huán)、 654 環(huán)等位置時(shí)，由于掘進(jìn)速度慢，隧道圍巖滲水量大，同時(shí)夾有松散砂礫層，渣土的和易性不好，輸送皮帶不能及時(shí)帶走渣土，造成土倉內(nèi)土壓過大，當(dāng)壓力 時(shí)，打開螺栓機(jī)倉門時(shí)泥水就會(huì)從 倉門噴出，發(fā)生噴渣。 （ 3）防止江底坍塌 根據(jù)設(shè)計(jì)和地質(zhì)勘探資料， YDK5+310 處前后 25m 范圍內(nèi)巖層厚度應(yīng)≤ 3 m，穿越時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制江底沉降，防止盾構(gòu)機(jī)推力過大破壞洞頂巖層，引起江底坍塌，造成江水灌入洞內(nèi)。 表 23 過江區(qū)段掘進(jìn)參數(shù)表 地層 推力 kN 扭矩（ kN而行程差過大，易造成盾體與盾尾之間夾角增大和鉸接油缸行程差加大，致使盾構(gòu)機(jī)推力增大，同時(shí)造成管片選型困難。 ① 根據(jù)這個(gè)區(qū)段地下水較大的情況，實(shí)際操作時(shí)，盾構(gòu)機(jī)的姿態(tài)控制標(biāo)準(zhǔn)為豎直方 向 40～ 60 mm，水平方向177。同步注漿量的多少，對(duì)管片的姿態(tài)影響極大，在硬巖 地段 (夾砂層 )需保證 ～ 倍理論注漿量，即 5～ 7m3/環(huán)；在軟巖地段 (黏土 )需保證 ～ 倍理論注漿量，即 ～ 。 總結(jié)及建議 廣州地鐵三號(hào)線珠江新城站 — 客村站盾構(gòu)施工于 2020 年 8 月 3 日順利穿越了珠江。 圖 廣州地鐵四號(hào)線穿越珠江平面示意圖 盾構(gòu)機(jī)情況 本工程使用德國海瑞克土壓平衡盾構(gòu)機(jī)，主要參數(shù)見表 25： 表 25 盾構(gòu)機(jī)主要參數(shù) 盾構(gòu)機(jī)的外徑 6230mm 刀盤的直徑 6280mm 盾構(gòu)主機(jī)長 7400mm 最大工作壓力 3bar 推進(jìn)油缸（行程數(shù)量推力） 2020mm 20 1140(kN) 最大扭矩 5300 kN 表 4 不同地質(zhì)條件下渣土改良技術(shù) 地質(zhì)情況 目的 方法 備注 砂質(zhì)粘性土、6z、 7z、 8z 地層 穩(wěn)定開挖面，防止刀盤泥餅，降低刀盤扭矩 向刀盤面和土倉、螺旋輸送機(jī)內(nèi)注入水和泡沫 注入量： 50～60L/環(huán) 硬巖 降低刀盤刀具和螺旋輸送機(jī)的磨損，防止涌水，降低刀盤溫度 向刀盤前、土倉內(nèi)、以及螺旋輸送機(jī)內(nèi)注入水和泡沫 注入量： 35～50L/環(huán) 富水和飽水層 防止涌水、噴涌、降低刀盤扭矩 向刀盤前、土倉內(nèi)注入膨脹土泥漿，并向螺旋輸送機(jī)內(nèi)加注膨脹土，營形成土塞效應(yīng)，防止噴涌 水大時(shí) 可通過注漿 孔向盾殼四 周注聚合物堵水 砂土層 保持艙內(nèi)壓力平衡，穩(wěn)定開挖面，控制地表沉降 向刀盤面和土倉注入水和泡沫來改良渣土 （ 4）同步注漿 在過江段，同步注漿主要采用水泥砂漿或惰性漿液，在地下水較大的情況下，為有效封堵隧道后部來水，防止在管片背后及盾殼外部形成水力通道沖散注漿料，增加噴碴幾率，應(yīng)及時(shí)采用水泥一水玻璃雙液漿進(jìn)行同步注漿后，再二次補(bǔ)充注漿，以達(dá)到及時(shí) 形成凝膠體止水的作用，一般按 1： 1配比。注漿封堵隧道后方水路：對(duì)盾尾塞棉絮止水止?jié){，同時(shí)采取最近連續(xù) 4環(huán)管片背后注雙液漿措施加以封堵，注漿 范圍也可根據(jù)具體條件調(diào)整為 (3一 20環(huán) )，嚴(yán)重時(shí)可注人劈水聚氨脂加強(qiáng)防水效果； （ 3） 盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)阻力增大，掘進(jìn)效率降低：由于地層賦水強(qiáng)，水流在遇到空隙時(shí)將急劇涌出，盾構(gòu)機(jī)前方阻力明顯增大，掘進(jìn)速度相應(yīng)降低。 (2)江底 變形監(jiān)測：采用聲納法進(jìn)行江底變形的監(jiān)測。 。根據(jù)潮位變形情況繪制出潮位變形分析圖，通過對(duì)每天的潮位變化情況的分析，找出潮位變化的規(guī)律，作為盾構(gòu)過新造海段掘進(jìn)施工的一項(xiàng)重要依據(jù)。注漿壓力的控制主要以水壓為條件，一般控制在 3～ 4bar，當(dāng)水壓 時(shí)，注漿機(jī)能夠提供的壓力已經(jīng)不能克服水壓等阻 力，可以選擇性打開后部管片吊裝孔放水的措施降低水壓，然后再注漿切斷前方水力通道，并逐步向出水點(diǎn)靠近，徹底封堵涌水。 表 26 過江段掘進(jìn)參數(shù)表 掘進(jìn)參數(shù) 全硬巖段 全軟巖段 全砂層段 上軟下硬段 地層復(fù)雜段 總推力（ T） 2020 1350 1450 1700 1600 刀盤轉(zhuǎn)速（ R） ～ ～ ～ ～ ～ 刀盤扭矩（ t 隧道洞身范圍內(nèi)主要為砂質(zhì)粘性土 5Z 一 混合巖全風(fēng)化 6Z、混合巖強(qiáng)風(fēng)化 7混合巖中風(fēng)化 8混合巖微風(fēng)化 9Z地層，涌水。管片背后二次注漿主要有三個(gè)作用： 補(bǔ)充漿液以填滿管片后空隙，防止管片上??； 或水泥 — 水玻璃雙液漿，可加快管片背后土體及流動(dòng)體的凝結(jié)，使管片迅速穩(wěn)定：，阻塞水流通道，以形成止水環(huán)，防止地下水進(jìn)入土倉及避免造成出土困難。 10mm/m 之間，超過時(shí)要及時(shí)調(diào)整，否則會(huì)造成管片軸向受力過大，脫離盾尾后會(huì)造成管片姿態(tài)變化。在噴渣的情況下，可停止螺旋機(jī)，待從倉門排放出一定的泥水卸壓后，再轉(zhuǎn)動(dòng)螺旋機(jī)排出塊狀土體。 （ 3）推進(jìn)油缸的控制 推進(jìn)油缸的行程原則上控制在 1700～ 1800mm 之間，行程差控制在 0～ 50 mm。推進(jìn)速度為10～ 50 mm/min 之間，最大超過 76 mm/min，最小則在 10mm/min 左右。采取以上措施后，較好地控制了噴渣，大大加快了施工進(jìn)度。每拆除 1 塊管片，更換該塊管片位置的盾尾，并按照 4)中要求填涂該塊管片位置處油脂，但要注意，此時(shí)拆除的管片需順時(shí)針安裝在上次已經(jīng)更換好尾刷的位置 (如 B 塊安裝在原 K塊和 C塊位置， A1 塊安裝在原 B塊位置 )，最后安裝 C塊和 K塊； ⑥ 注意事項(xiàng)：更換尾刷過程中，需要保證千斤頂推力≥ 4000 kN，以免盾構(gòu)機(jī)低頭或引起較大地表沉降。但是，在隧道內(nèi)更換盾尾密封，則具有較大的技術(shù)難度。采用螺旋機(jī)、皮帶機(jī)出渣和電瓶車泥斗水平運(yùn)輸、龍門吊垂直提升的方式出土。過江段總長度約 640m。 （ 2）管片的開裂滲漏 為了預(yù)防噴涌和控制江底大規(guī)模的塌方，兩臺(tái)盾構(gòu)常在土壓平衡下作業(yè)，設(shè)定的土壓力普遍在 以上。噴涌 — 停機(jī) — 噴涌??如此惡性循環(huán)，盾構(gòu)掘進(jìn)緩慢。具體改造參數(shù)如表 21所示。管片中間設(shè)有預(yù)留孔，用于吊裝和襯背注漿。另外，施工中嚴(yán)格控制施工參數(shù)，出土量原則上按理論出土量出土，適當(dāng)欠挖，減少土體擾動(dòng)保持土體密實(shí)；同步注漿的壓力控制在 ，注漿量控制在 2m3，在注漿管路中設(shè)置安全閥。連通管監(jiān)測： 在覆土僅 7m 的江中段施工前，對(duì)隧道軸線沿線的江底水深情況進(jìn)行一次全面的掃描，復(fù)核隧道覆土層的厚度，繪制了江底地形圖。觀光臺(tái)結(jié)構(gòu)上部為空箱體，穿越時(shí)對(duì)空箱體帶來較大影響。為防止黃浦江江水透過粉砂土進(jìn)入盾構(gòu)內(nèi)，采取了壓注聚氨酯來割斷江水的通道。 泡沫加注的壓力控制： 加泡沫壓力與加泡沫效果有密切關(guān)系，并且與土壓力值相關(guān)。施工中盾構(gòu)穿越了
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